Page 168 - 《应用声学》2022年第1期

164 2022 年 1 月

0.9
0.8 ࣨϙᛰѓጇ஝
ᑟ᧚ᛰѓጇ஝
0.7
ᛰѓጇ஝/m -1 0.5 y/ ֓  ֓ x⇁⊲
0.6
x ⇁ T
0.4
0.3
0.2
y/ ֓  ֓ x⇁⊲
x ⇁T
0.1
0
0 10000 20000 30000 40000 50000
ᮠဋ /kHz 2
2
图 6 信号衰减系数与频率的关系
Fig. 6 Relationship between signal attenuation coefficient and frequency
衰减系数，如图 6 所示。实验结果表明，衰减系数与 其他成分直接滤除。根据图 3，泄漏声发射信号中
2
f 和 f 有关，且能量衰减系数约为幅值的 2 倍，也 8 ∼ 30 kHz 的信号变化最明显，将这部分信号成分
4
就是说，能量对声发射信号的衰减比幅值更敏感，所 提取出来，衰减系数α E = 0.3150 m −1 ，代入实验一
以在利用衰减系数进行泄漏源定位时，通常选用能 的信号得到结果如表5所示。
量参数。
2.3.2 声发射源定位模型检测范围
2.3 声发射源定位模型实验验证
以泄漏阈值作为检测泄漏的标准，结合实验验
2.3.1 声发射源定位实验
证的衰减模型，得到声发射源定位模型各泄漏率下
定位实验传感器布置如图 7 所示，传感器与泄 的适用范围如图8所示。
漏源距离如表2所示。实验分为两部分：第一部分研
18
究宽频带定位模型的定位精度，使用两个传感器，实 16
验结果如表 3 所示，其中误差为预测泄漏位置与实 14
际泄漏位置之差除以两传感器之间距离的一半；第 12
10
二部分研究增加一个传感器后对定位精度的影响， ӭՔೝ฾ᡰሏ/m 8
实验结果如表4所示。 6
4
͜ਖ٨  ෺໤ག ͜ਖ٨  ͜ਖ٨  2
0
x 1  x 3 x 2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
෺໤ဋ/(L·min -1 )
图 7 声发射源定位示意图
图 8 声发射源定位模型适用范围 (单侧)
Fig. 7 Schematic diagram of acoustic emission
Fig. 8 Applicable range of acoustic emission
source location
source location model (unidirectional)
表 2 传感器布置
Table 2 Sensor arrangement 3 讨论

组别 传感器 1 x 1 /mm 传感器 3 x 3 /mm 传感器 2 x 2 /mm 由表3 ∼ 5可知：
1 325 615 1035 (1) 传统衰减定位模型的定位误差在 20% 以
2 730 300 610
内，且随着泄漏率增大，定位精度显著提高，当泄漏
3 230 525 1130
率高于600 mL/min时，定位误差低于9%；
4 360 520 765
(2) 宽频带定位模型的定位误差在 10% 以内，
5 250 410 770
随着泄漏率增大，定位精度也有所提高。该模型平
在传统衰减定位方法中，一般只保留信号中 均误差比传统定位模型减小 5 个百分点，尤其在泄
能量占比最大的成分来计算衰减系数并进行定位， 漏率为60 mL/min时减小了8个百分点；